- •Часть II радиационная безопасность Курс лекций
- •От автора
- •Раздел 2. Радиационная безопасность 10
- •Тема 1. Физическая природа и источники радиационной опасности 10
- •Тема 2. Основы радиационной безопасности живых организмов 60
- •Тема 3. Катастрофа на чернобыльской аэс и ее последствия для республики беларусь 126
- •Тема 4. Мероприятия по радиационной защите 160
- •1. Атом наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.
- •2. Атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов.
- •Явление радиоактивности
- •Основной закон радиоактивного распада радионуклида
- •Связь между массой радионуклида и его активностью
- •Контрольные вопросы к лекции №1
- •Лекция 2. Ионизирующие излучения, их характеристики и методы измерений Краткая характеристика ионизирующих излучений
- •Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом
- •Гамма-излучение
- •Бета-излучение
- •Альфа-излучение
- •Характеристики ионизирующих излучений. Единицы измерения
- •Основные способы обнаружения и измерения ионизирующих излучений
- •Контрольные вопросы к лекции №2
- •Лекция 3. Источники ионизирующих излучений
- •Космическое излучение
- •Земная радиация
- •Антропогенные источники ионизирующих излучений
- •Контрольные вопросы к лекции №3
- •Тема 2. Основы радиационной безопасности живых организмов Лекция 4. Биологическое действие ионизирующих излучений
- •Воздействие ионизирующих излучений на биологическую ткань
- •Механизм воздействия радиации на молекулы и клетки
- •Молекула воды
- •Молекула днк
- •Молекула белка
- •Углеводы
- •Действие ионизирующих излучений на клетки крови
- •Радиочувствительность. Реакция органов и систем человека на облучение
- •Некоторые особенности радиоустойчивости органов при внешнем облучении
- •Действие излучения на человека при облучении всего организма
- •Реакция организма на облучение. Радиационные синдромы
- •Некоторые особенности реакции органов и систем при внутреннем облучении
- •Детерминированные и стохастические эффекты. Степени лучевой болезни
- •Детерминированные эффекты
- •Острая лучевая болезнь (олб)
- •Стохастические эффекты
- •Хроническая лучевая болезнь (хлб)
- •Контрольные вопросы к лекции №4
- •Лекция 5. Основные принципы, критерии и нормы радиоактивной безопасности Введение
- •Международные нормы радиационной безопасности
- •Проблемы оценки малых доз облучения
- •Принципы, цели и критерии радиационной безопасности
- •Нормирование облучения для практической деятельности
- •Вмешательство. Уровни вмешательства
- •Нормы радиационной безопасности нрб-2000
- •Раздел 1. Общие положения.
- •Раздел 2. Требования к ограничению техногенного облучения в контролируемых условиях.
- •Общие положения
- •Требования к ограничению техногенного облучения в контролируемых условиях
- •Требования к ограничению облучения населения
- •Требования к контролю за выполнением норм
- •Санитарные нормы и правила
- •Основные принципы обеспечения радиационной безопасности
- •Пути обеспечения радиационной безопасности
- •Классификация радиационных объектов по потенциальной опасности
- •Методы и средства индивидуальной защиты и личной гигиены
- •Радиационная безопасность пациентов и населения при медицинском облучении
- •Радиационная безопасность населения при воздействии природных источников изучения
- •Радиационная безопасность при радиационной аварии
- •Контрольные вопросы к лекции №5
- •Тема 3. Катастрофа на чернобыльской аэс и ее последствия для республики беларусь Лекция 6. Катастрофа на Чернобыльской аэс и особенности радиоактивного загрязнения территории Республики Беларусь
- •События, приведшие к аварии на чаэс
- •Авария, ее развитие и ликвидация
- •Выбросы и особенности радиоактивного загрязнения территории Республики Беларусь
- •Особенности миграции радионуклидов и прогнозирование радиоактивного загрязнения местности
- •Контрольные вопросы к лекции №6
- •Лекция 7. Последствия радиоактивного загрязнения территорий для Республики Беларусь Социально-экономические потери Республики Беларусь
- •Последствия катастрофы на Чернобыльской аэс для здоровья населения
- •Некоторые выводы из оценки заболеваний населения
- •Последствия катастрофы на Чернобыльской аэс для животного мира
- •Последствия катастрофы на Чернобыльской аэс для растительного мира
- •Краткая характеристика мероприятий по радиационной защите и радиационной безопасности населения
- •Эвакуация и отселение
- •Организация медицинской помощи пострадавшим от радиации
- •Система радиационного мониторинга в Республике Беларусь
- •Физические, химические и биологические способы защиты человека от радиации
- •Радиопротекторы
- •Ускоренное выведение радионуклидов из организма
- •Применение принципа конкурентного замещения
- •Употребление продуктов, слабо аккумулирующих радионуклиды
- •Насыщение организма микроэлементами
- •Употребление повышенного количества отдельных витаминов
- •Рациональное питание
- •Периодическая очистка органов и систем человека от шлаков
- •Санитарно-гигиенические мероприятия
- •Контрольные вопросы к лекции №8
- •Лекция 9. Ликвидация последствий радиоактивного загрязнения территорий Дезактивация территории, объектов, техники и продуктов питания
- •Общая методика оценки дезактивации
- •Способы дезактивации
- •Дезактивация зданий и сооружений
- •Дезактивация транспорта
- •Дезактивация одежды
- •Санитарная обработка людей
- •Дезактивация продуктов питания
- •Организация агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения
- •Растениеводство
- •Животноводство
- •Контрольные вопросы к лекции №9
- •Экзаменационные вопросы по разделу «радиационная безопасность»
- •Практические вопросы по первому и второму разделам
- •Литература
- •Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность.
- •Часть II Курс лекций
- •220007, Г. Минск, ул. Московская, 17.
Контрольные вопросы к лекции №3
Назовите состав космического излучения.
Дайте краткую характеристику космогенных радионуклидов.
Дать характеристику радиоактивным семействам тяжелых элементов.
Радон, степень его опасности для здоровья человека.
Мероприятия по радиационной безопасности от воздействия радона.
Калий-40, степень его опасности для здоровья человека.
Примеры использования радионуклидов в народном хозяйстве.
Примеры использования радиоизотопов в медицине.
Тема 2. Основы радиационной безопасности живых организмов Лекция 4. Биологическое действие ионизирующих излучений
Знание механизма воздействия радиации на человека, возможностей органов и систем человека противостоять радиации позволяет принять дополнительные меры по выживанию в условиях радиоактивного загрязнения среды.
Известно, что тело человека состоит: из воды примерно на 65%, белков, человеческих клеток на 18%, жиров на 10%, углеводов на 5%, других органических и неорганических веществ на 2%. Если из рассмотрения исключить воду, то белки составят 51,5%, липиды – 47,7%, клетки – 3%.
Воздействие радиации происходит как на молекулярном уровне, так и на уровне клеток, органов и систем человека.
Воздействие ионизирующих излучений на биологическую ткань
При облучении биологической ткани ионизирующими излучениями схематично все процессы можно выразить следующим образом: физический этап (поглощение энергии), физико-химический этап (возбуждение атомов или их ионизация), химический этап (образование свободных радикалов), биомолекулярные повреждения (изменения молекул белков, нуклеиновых кислот), биологические и физиологические изменения в организме. Схематично эти процессы отражены на рис.13.
Вслед за поглощением энергии ионизирующего излучения, сопровождаемым физическими изменениями клеток, происходят процессы химического и биологического характера, которые закономерно приводят, прежде всего, к повреждению жизненно важных биомолекул в клетке.
Эффекты воздействия ионизирующего излучения могут длиться от долей секунды до столетий (табл. 7).
В результате действия излучений на организм наблюдаются изменения на всех уровнях организации живой материи (табл. 8).
От чего же зависит действие радиоактивных веществ на организм?
Так называемая биологическая эффективность зависит от многих факторов:
вида радиоактивного вещества;
энергии излучения;
периода полураспада;
величины всасывания (накопления);
скорости выведения из организма.
Физический этап
(поглощение энергии)
Физико-химический
этап (возбуждение атомов или их ионизация)
Химический этап
(образование свободных радикалов)
Биологические
повреждения (первичное действие
излучений)
Непосредственное
(прямое)
Косвенное (непрямое)
Рис.13.
Основные этапы воздействия радиации
на биологическую ткань
Механизм воздействия радиации на молекулы и клетки
Ионизирующее излучение обладает высокой биологической активностью. Оно способно разрывать любые химические связи и индуцировать длительно протекающие реакции. Реакции вовлекают в химические превращения сотни и тысячи молекул. Первичное действие излучений на организм может быть непосредственным и косвенным.
Прямое действие ионизирующих излучений вызывает ионизацию атомов и молекул, образование ионов, возникновение возбужденных атомов, появление радикалов. Активные молекулы и обломки молекул индуцируют различные химические реакции, повреждая комплексы клеток.
Косвенное действие излучений заключается в том, что образованные радикалы воды и пероксиды вступают в химические реакции с молекулами белка, с липидами и т.д. и приводят к структурным изменениям тканей и клеток.
Таблица 7
Биологическое действие ионизирующих излучений
Время |
Эффект воздействия |
10–24 – 10–4с 10–15 – 10–8 с |
Поглощение энергии (рентгеновское, гамма, нейтронное излучения). Поглощение энергии (электроны, протоны, альфа-частицы). |
10–12 – 10–-8 с |
Физический и химический этапы. Перенос энергии в виде ионизации на первичной траектории. Ионизация и электронное возбуждение молекул. |
10–7 – 10–5 с, несколько часов |
Химические повреждения. Прямое действие Косвенное действие. Образование свободных радикалов из воды. Возбуждение молекул до теплового равновесия. |
Микросекунды, секунды, минуты, несколько часов |
Биомолекулярные повреждения. Изменения молекул белков, нуклеиновых кислот под влиянием процессов обмена. |
Минуты, часы, недели |
Ранние биологические и физиологические эффекты. Биохимические повреждения. Гибель клеток, гибель отдельных животных. |
Годы, столетия |
Отдаленные биологические эффекты. Стойкое нарушение функций. Генетические мутации, действие на потомство. Соматические эффекты: рак, лейкоз, сокращение продолжительности жизни, гибель организма. |
Таблица 8
Радиационные повреждения
Уровень биологической организации |
Радиационные повреждения |
Молекулярный |
Повреждение ферментов, ДНК, РНК, нарушение обмена веществ |
Субклеточный |
Повреждение клеточных мембран, ядер, хромосом, митохондрий, лизосом |
Клеточный |
Остановка деления и гибель клеток, трансформация в злокачественные клетки |
Тканевой, органный |
Повреждение центральной нервной системы, костного мозга, желудочно-кишечного тракта |
Организменный |
Смерть или сокращение продолжительности жизни |
Популяционный |
Изменение генетических характеристик в результате мутаций |